[发明专利]一种基于生产节奏的空压机节能的方法

权利要求书

1.一种基于生产节奏的空压机节能的方法，其特征在于，包括：数据采集层、数据计算层、数据服务层和数据应用层；

所述数据采集层包括热数据源和冷数据源，热数据源通过现场工业网关直接连接的PLC/DCS及其下的各种工业传感器和设备采集实时数据，冷数据源包括ERP、能管系统、MES、二级系统按需采集各部门业务系统数据，同时还有一部分数据以数据文件的方式上传；

所述数据计算层为热数据源和冷数据源的计算机制，数据计算层包括实时数据库和数据仓库；

所述数据服务层包括微服务架构，微服务架构包括多个用例数据库，支持多个智能用例服务，同时支持为各用例提供聚合门户服务的平台模块用例；

所述数据应用层用于提供聚合门户，提供数据服务层中各用例的UI界面，通过API网关与微服务架构进行交互；

基于生产节奏的空压机节能的方法，包括以下步骤：

1)空压机能耗排序：

a)汇集每台空压机年度产量及年度电量消耗，计算气电比，即空压机电单耗；

b)按照气电比将空压机的能耗排序由低到高排序；

2)信息集中监控与产差耗损实时计算：

a)各数据点数据采集：为了降低数采延迟，将数采服务器部署在现场，服务器安装专业的数采软件，同时通过PI客户端将数据实时传输到PI实时数据库中，系统通过PI提供的Api进行数据查询，根据预先设定的数据范围，将数据按照数据范围进行首次清洗，保证数据的准确性；

b)数据处理逻辑：通过消息队列服务，通过读取PI数据库数据，订阅端将数据获取后，存入Redis数据库中，key对应的是点位名称，value对应的是点的最新值，将数据点位分组为用户组和官网组后，每次分组中有点位更新后，将改分组所有点位，从Redis取出最新数据，进行累加，获取用户端与客户端的汇总数据；

c)计算产差耗损：计算公式为：sumDiff＝Σprod-Σcons，

其中：sumDiff为标识产差耗损，prod为空压机站出口所有点位流量，Cons为用户端出口所有点位流量；

3)压缩空气消耗量预测：

a)生产停机计划采集：通过数据导入或者API接口方式，同步生产停机计划，按照产线对应的设备，获取设备停机时间区间；

b)每台设备平均消耗量测算：通过设备年度流量和年度开机时间，计算设备的开机状态下每分钟平均消耗量；

c)压缩空气消耗量预测：将预测曲线按照当天时间划分为1440个点，即每分钟一个点位，判断每分钟，是否在设备停机时间区间，来区分设备的停机状态，将开机状态的设备的平均消耗量累加，预测未来消耗量；

d)预测曲线：预测公式为：

sunmCons＝ΣdeviceVal

allDatas＝ΣsumCons，

其中：deviceYearCons表示设备年度消耗量，deviceOpenTime表示设备年度开机时间，deviceVal表示开机状态下的设备单分钟消耗量，sumCons表示每分钟整体消耗量，allDatas表示每分钟整体消耗量的数据集合；

4)空压机电流及静叶开度建议操作：

a)组织冷数据：包括离心机的能耗排序，每台空压机最大产能，增加每立方压缩空气每台需要的电流及静叶开度参数；

b)操作逻辑：按照未来5分钟内的压缩空气需求量，按照当前空压机排序，优先调整开机状态的空压机，调整顺序按照能耗顺序调整，即能耗低的空压机优先增加到最大负荷，若开机状态的空压机不能满足状态，当前最大产量未来消耗量，优先调整能耗较低的空压机产量到最大负荷，仍然不满足时，并建议启动能耗较高的空压机，当前最大产量未来消耗量，将优先降低能耗较高的空压机产量，降低为0时，建议停机。

2.根据权利要求1所述的基于生产节奏的空压机节能的方法，其特征在于，所述实时数据库与热数据源连接，采集、处理并存储实时热数据，并为上层数据服务层用例提供高速实时和历史数据接口；数据仓库用于采集来自业务系统的冷数据和来自实时数据库的热数据。

3.根据权利要求1所述的基于生产节奏的空压机节能的方法，其特征在于，所述智能用例服务包括公司级DPM用例服务、智能炼铁用例服务、智能炼钢用例服务、智能轧钢用例服务和智能动力用例服务。